Смерть необходима для жизни, по крайней мере, на клеточном уровне. Развитие органов в значительной степени зависит от идеального баланса между клетками, которые растут и делятся, и теми, которые умирают.
Для этого клетки программируют собственное разрушение посредством процесса, называемого апоптозом или клеточным самоубийством. Если в этой запрограммированной смерти возникает какая-либо ошибка, клетки разрастаются неконтролируемым образом, и может быть вызван рак.Сложный механизм апоптоза регулируется семейством белков, белков Bcl-2, которые образуют большую сеть молекулярных взаимодействий, регулирующих проницаемость внешней мембраны митохондрий, электростанции клетки.
Этот шаг считается точкой невозврата в клеточном самоубийстве и опосредуется в последнем случае белком Bax, важным членом семейства Bcl-2, функция которого заключается в перфорации мембраны.Когда клетка подвергается стрессу из-за апоптотических стимулов, Bax активирует свой инстинкт убийцы, покрывая митохондриальную мембрану и рекрутируя другие единицы Bax для образования больших кластеров. Наконец, они разрушают внешнюю мембрану митохондрий, делая отверстие или пору, что позволяет высвобождать белки, такие как цитохром с, из межмембранного пространства во внеклеточную среду, что завершает процесс самоубийства.
«Механизм, по которому белок Bax приводит к необратимому повреждению клетки, до сих пор неизвестен; на самом деле, существование этих пор до сих пор оставалось предметом полемики, так как никому не удавалось наблюдать их в митохондриях клеток», — Биохимик Ракель Сальвадор-Гальего, исследователь из Тюбингенского университета (Германия) и соавтор статьи, объяснила.Но увидеть — значит поверить. Этот биохимик и коллеги из ее университета и нескольких других немецких исследовательских центров сумели визуализировать нанометрические структуры, лежащие в основе организации Bax во время апоптоза, с помощью микроскопов сверхвысокого разрешения. Эта статья является титульной статьей еженедельного выпуска журнала «EMBO Journal».
«Удивительно, но мы смогли наблюдать четко определенные структуры Bax в митохондриях, имеющие форму колец, дуг и линий. Они типичны для белка в его активной форме и присутствуют только тогда, когда клетка умирает», — подчеркивает Сальвадор-Гальего. .Команда, координируемая другим испанским исследователем, Ана Гарсиа-Саез, подтвердила, что эти кольцевые и дуговые структуры способны пробивать искусственные мембраны, имитирующие липидный состав митохондрий. Это не оставляет сомнений в том, что они тесно связаны с функцией белка Bax во время апоптоза.Биохимик резюмирует, что эта статья «предлагает новый механизм действия Bax и подтверждает существование этих пор, что дает нам важную часть в решении загадки апоптоза».
В том же журнале появляется еще одна статья, исследование, проведенное Стефаном Якобсом из Университетского медицинского центра Геттингена (Германия), которое подтверждает с помощью дополнительных методов сверхвысокого разрешения существование колец Bax, которые потенциально могут также связываться с белками Bak, еще одним членом семейство Bcl-2.«То, как два белка-убийцы Bax и Bak образуют предполагаемую« апоптотическую пору », которая отвечает за безвозвратное повреждение митохондрий, ведущее к гибели клеток, считается« святым Граалем »исследований апоптоза», — пишет д-р Грант Дьюсон из Мельбурнского университета (Австралия). ), также в «Журнале EMBO».
Он заключает: «Эти два исследования предоставляют соблазнительные доказательства существования апоптотических пор в форме кольца и полумесяца».